CN105358376A - 摩擦止动装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种展开设备(10)，其包括展开物体(12)、具有与展开物体相连的第一端(22)以及具有枢轴(26)的第二端(24)的展开臂(16)、以及转动附接到展开臂的枢轴上的铰接组件(18)。该铰接组件(18)包括外壳(44)以及置于该外壳内的摩擦止动装置(82)，因此该摩擦止动装置包括摩擦部分(80)，其被配置为压靠展开臂的枢轴(26)的侧表面因此摩擦部分提供预定扭矩。该预定扭矩可基于保持展开臂(16)的展开角使得展开物体(12)保持在抬起的展开位置计算。

Description

摩擦止动装置
相关申请的交叉引用
本申请与2013年7月9日提交的、发明名称为"COMPOSITEFRICTIONMATERIALINVIDEOARM"的美国临时申请序列No.61/843,964("'964号申请")有关并要求其优先权。因此'964号申请全文引入以供参考。
技术领域
本发明的领域涉及乘客座椅或类似物的展开设备。
背景技术
众多车辆座椅，诸如客机、公共汽车、火车等等上的座椅，需要在物体不用时进行收藏。例如，许多座椅设计利用座椅横梁下方的空间来收藏影像显示装置或监视器、托盘桌、鸡尾酒桌等等。在许多情况下，要收藏的物体在从锁定的展开位置释放之后以极度突然的方式朝向收藏位置落下或者移动。
在某些情形下，可能需要在锁定机构释放物体之后将要收藏的物体固定或保持在展开位置或其附近，以减少伤害的风险、物体损坏的风险或者局部收藏位置。
发明内容
该专利中使用的术语"发明"、"该发明"、"这个发明"以及"本发明"用来宽泛地指代本专利以及下方专利权利要求的所有主题。包括这些术语的声明应当理解为不限制在此描述的主题或者不限制下方专利权利要求的含义或范围。这个专利涵盖的本发明的具体实施方式是由下方权利要求限定的，而非发明内容。发明内容是本发明各个方面的高度概览并且引入在下面具体实施方式部分进一步描述的一些概念。发明内容未打算标示所要求保护主题的关键或者基本特征，也未打算孤立地用来确定所要求保护的主题的范围。应当通过引用这个专利的整个说明书的适当部分、任意或者所有附图以及每个权利要求进行理解。
根据本发明的某些实施方式，展开设备包括展开物体、具有与展开物体相连的第一端以及具有枢轴的第二端的展开臂、以及可转动附接到展开臂的枢轴上的铰接组件。铰接组件包括外壳以及置于该外壳内的摩擦止动装置，摩擦止动装置包括摩擦部分，其被配置为压靠展开臂的枢轴的侧表面因此摩擦部分提供预定扭矩。
在某些实施方式中，预定扭矩基于保持展开臂的展开角使得展开物体保持在抬起的展开位置计算。
摩擦部分在某些实施方式中在展开臂的第二端相对于转动轴线轴向设置。
摩擦止动装置在某些实施方式中进一步包括粘结到摩擦部分上的第一背板。
在某些实施方式中，摩擦止动装置进一步包括一个或多个贝氏弹簧垫圈，其被配置为保持摩擦部分上的压缩负载。
铰接组件在某些实施方式中进一步包括一个或多个定位螺钉，其被配置为改变摩擦部分上的压缩负载。
在本发明的某些实施方式中，展开物体选自由显示监视器、托盘桌和鸡尾酒桌组成的组。
在某些实施方式中，铰接组件进一步包括展开臂固定架，展开臂固定架包括至少两个导轨，其与外壳表面上的多个线性轴承滑动接合。
铰接组件在某些实施方式中进一步包括气体弹簧，其在一端联接到外壳上而在相对端联接到展开臂固定架上。
摩擦部分在某些实施方式中包括居中设置的大体方形的孔。在某些实施方式中，摩擦部分包括除了一个或多个平表面之外的圆柱形外表面。
在某些实施方式中，铰接组件进一步包括机械封锁器，其被配置为将展开物体保持在展开位置。在某些实施方式中，机械封锁器包括被配置为与切口接合的突出部。
根据本发明的某些实施方式，展开设备包括展开物体、具有与展开物体相连的第一端的展开臂、以及可转动附接到展开臂的第二端上的铰接组件。铰接组件包括外壳、置于该外壳内的摩擦止动装置，因此该摩擦止动装置包括在展开臂的第二端相对于转动轴线轴向设置的摩擦部分、粘结到摩擦部分上的第一背板、邻近第一背板设置并被配置为保持摩擦部分上的压缩负载的一个或多个贝氏弹簧垫圈、邻近一个或多个贝氏弹簧垫圈设置的第二背板、以及被配置为压靠第二背板以改变摩擦部分上的压缩负载的一个或多个定位螺钉。摩擦部分被配置为压靠展开臂的第二端的侧表面，因此摩擦部分提供预定扭矩。
根据本发明的某些实施方式，乘客座椅包括展开设备，其包括展开物体、具有与展开物体相连的第一端以及具有枢轴的第二端的展开臂、以及可转动附接到展开臂的枢轴上的铰接组件。铰接组件包括外壳以及置于该外壳内的摩擦止动装置，因此摩擦止动装置包括摩擦部分，其被配置为压靠展开臂的枢轴的侧表面因此摩擦部分提供预定扭矩。
预定扭矩在某些实施方式中是基于保持展开臂的展开角使得展开物体保持在抬起的展开位置计算的。
在某些实施方式中，摩擦部分在展开臂的第二端相对于转动轴线轴向设置。
摩擦止动装置在某些实施方式中进一步包括粘结到摩擦部分上的第一背板。
摩擦止动装置在某些实施方式中进一步包括一个或多个贝氏弹簧垫圈，其被配置为保持摩擦部分上的压缩负载。
在某些实施方式中，铰接组件进一步包括一个或多个定位螺钉，其被配置为改变摩擦部分上的压缩负载。
附图说明
图1为根据本发明某些实施方式的铰接组件的分解透视图。
图2是图1中铰接组件的组装透视图。
图3是采用图1中铰接组件的展开设备的分解透视图。
图4是图3中展开设备的组装透视图。
图5是处于收藏位置的、图3中展开设备的侧视图。
图6是处于释放位置的、图3中展开设备的侧视图。
图7是处于展开位置的、图3中展开设备的侧视图。
图8是处于收藏位置的、图3中展开设备的另一个侧视图。
图9是图1中铰接组件的剖视图。
图10是图1中铰接组件的摩擦部分的某些实施方式的透视图。
图11是图10中摩擦部分以及图1中铰接组件的背板的透视图。
图12是图10中摩擦部分的端视图。
图13是图1中铰接组件的摩擦部分的其他实施方式的透视图。
图14是图13中摩擦部分以及图1中铰接组件的背板的透视图。
具体实施方式
本发明实施方式的主题在此进行明确描述以满足法定条件，但是本说明书无意限制权利要求的范围。要求保护的主题可以其他方式实现，可包括不同元件或步骤，并且可与其他现有或者未来技术结合使用。本说明书不应解释为暗示各个步骤或元件之间的任意特定顺序或者排列，除非明确描述了每个步骤或者元件排列的顺序。
本发明的所描绘实施方式提供一种用于一个或多个乘客座椅的展开机构。虽然展开机构的实施方式以用在飞行器座椅进行描述，但绝非如此限制。相反地，展开机构的实施方式可用于乘客座椅或者根据需要任意类型的其他座椅。
图1-14图示出展开设备10的实施方式。在这些实施方式中，展开设备10包括展开物体12、展开连接器14、展开臂16和铰接组件18。铰接组件18包括外壳44和置于该外壳44内的摩擦止动装置82。摩擦止动装置82可包括摩擦部分80，在这里摩擦部分80被配置为压靠展开臂16的枢轴26的侧表面，因此摩擦部分80提供预定扭矩。
在某些实施方式中，如图3和4所示，展开物体12为具有长度X、高度Y和深度Z的三维物体，其中X和Y侧限定表面区域13。展开物体12可以是任意物体，包括但不限于任意类型的屏幕或者监视器，其显示与其从合适来源、托盘桌、鸡尾酒桌/托盘或者其他类似物体接收到的电信号对应的视觉图像。
展开物体12枢转联接到展开连接器14上。展开连接器14具有允许展开物体12相对于其与展开连接器14的联接转动的任意合适形状。在一个实施方式中，如图3和4所示，展开连接器14包括圆形座椅，其枢转联接到展开物体12的下部长度X的至少一部分。
图3和4图示出展开连接器14和展开臂16之间的联接的某些实施方式。在这些实施方式中，展开连接器14以允许展开连接器14沿展开连接器14和展开臂16的纵向轴线相对于展开臂16转动的方式联接到展开臂16的第一端22上。展开连接器14和展开臂16均可由任意适宜的材料制成，包括但不限于铝、不锈钢、其他金属材料、复合材料或者其他类似材料。展开臂16可具有任意合适的横截面形状，包括但不限于直线形、椭圆形、圆形、三角形或者任意其他类似的形状。展开臂16的纵向形状可具有直线、曲线或者任意其他适宜的型线。
在某些实施方式中，展开臂16的第二端24包括枢轴26。展开臂16经由枢轴26在展开臂固定架20处枢转联接到铰接组件18上，其中枢轴26被成形为允许展开臂16相对于铰接组件18枢转。枢轴26可具有圆柱形、椭圆形、球形或者允许枢轴26以适宜方式转动的其他类似形状。
图1、2和5-14图示出铰接组件18的实施方式。在这些实施方式中，铰接组件18包括展开连杆28、枢轴壳体30、电缆盖32、气体弹簧34和至少两个线性引导件36。在某些实施方式中，展开连杆28的配合表面面对枢轴26上的配合表面。枢轴26通过紧固件38联接到展开连杆28上，该紧固件经过枢轴26上的孔40和位于展开连杆28一端的同心对齐的孔42。然而，枢轴26和展开连杆28可通过允许枢轴26和展开连杆28相对于彼此转动的任意合适方式相联。
在某些实施方式中，如图2所示，枢轴壳体30邻近联接枢轴26以及展开连杆28的一侧定位，并且电缆盖32邻近枢轴26以及展开连杆28的相对侧定位。枢轴壳体30和电缆盖32彼此相联以形成围绕枢轴26和展开连杆28之间的接头的外壳44。枢轴壳体30和电缆盖32可由任意适宜的材料形成，包括但不限于铝、不锈钢、其他金属材料、复合材料或者其他类似的材料。
在图5-8中所示的实施方式中，枢轴26还包括转动限制销46。转动限制销46位于面对展开连杆28的枢轴26的配合表面上。当展开臂16在某些取向上相对于展开连杆放置时，转动限制销46转动到转动限制销46接触展开连杆28的位置。
转动限制销46在从收藏角度到释放角度的角度范围上接触展开连杆28。收藏角度位置可被限定为形成在展开臂16和竖直轴线之间的任意合适角度。在一个实施方式中，如图5和8所示，收藏角度位置为展开臂16和竖直轴线之间大约为0度的角度。然而，本领域普通技术人员应当理解的是，可使用形成展开设备10的收藏位置的任意合适角度。
释放角度可以从距收藏角度位置10度变化到60度，并且优选为在收藏角度位置的大约30度(见图6所示的释放角度位置)。当展开臂16定位在收藏角度时，展开连杆28防止展开臂16在该方向上沿其转动弧线的进一步移动。
如图2所示，枢轴壳体30的外部后表面48的某些实施方式包括多个线性轴承50。线性轴承50在枢轴壳体30和至少两个线性引导件36(即，导轨)之间提供滑动表面。在某些实施方式中，线性轴承50包括但不限于嵌入式轴承或者轴承衬套。至少两个线性引导件36继而联接到展开臂固定架20上。在某些实施方式中，线性引导件36集成到展开臂固定架20上。线性轴承50和线性引导件36均由任意适宜的材料组成，该材料不会妨碍枢轴壳体30沿至少两个线性引导件36移动的能力。例如，线性轴承50材料包括但不限于尼龙、迭尔林、聚四氟乙烯或者其他的类似的涂敷材料。线性引导件36材料包括但不限于铝、不锈钢、其他金属材料、复合材料或者其他的类似材料。
展开臂固定架20可由任意适宜的材料形成，包括但不限于铝、不锈钢、其他金属材料、复合材料或者其他类似的材料。展开臂固定架20和至少两个线性引导件36具有一长度，该长度适应枢轴壳体30所需的竖直移动距离以实现展开物体12的摆动轨迹上的要求减少。
枢轴壳体30还包括突出部52。气体弹簧34的上端54与突出部52相联并且气体弹簧34的下端56与从展开臂固定架20伸出的突出部58相联。在其他实施方式中，气体弹簧34联接到连杆上，该连杆又联接到枢轴壳体30上。本领域普通技术人员可以理解的是，气体弹簧34以任意适宜的方式联接到枢轴壳体30和展开臂固定架20上，该方式包括但不限于销、螺钉或者其他类型的机械紧固件。
在某些实施方式中，如图1、7和8所示，枢轴壳体30包括锁定臂60。锁定臂60包括钩子62，其被配置为接合展开臂16上的插销61。另外，锁定臂60包括突出部63，其被配置为接合位于套筒67外表面上的切口65。锁定臂60还在其相对端处联接到弹簧64的一端。弹簧64在其相对端联接到从枢轴壳体30伸出的突出部66上。为了从收藏位置(图5和8中所示)移动到释放角度位置(图6所示)，在乘客拉动提升锁定臂60且压缩弹簧64(即，降低钩子62)的拉杆或者按下按钮时，锁定臂60释放插销61。在其他实施方式中，任意适宜的释放机械紧固件可被用来可释放地接合插销61。当展开臂16转动时，突出部63接触套筒67的外表面，并且当展开臂16到达使展开物体12处于抬起位置(图3、4和7)的展开位置时，突出部63运动到切口65内(由于弹簧64提供的力)从而用作机械封锁器。
图5-8图示出展开连杆28的相对端68枢转联接到从展开臂固定架20伸出的突出部70上的实施方式。因此，端部68形成展开连杆28绕其枢转的固定点。在其他实施方式中，相对端68联接到限制相对端68运动的任意合适结构。
在图示于图1-14的实施方式中，乘客释放锁定臂60以将展开物体12从其收藏角度位置展开。释放锁定臂60移动钩子62以与插销61脱离。锁定臂60的这种运动同时使突出部63运动；然而，当展开臂16位于收藏或者释放位置或其附近时，切口65不靠近突出部63设置，因此突出部63的这种运动不会接合或脱离任意机械封锁器。与插销61的脱离释放气体弹簧34，这使枢轴壳体30运动到至少两个线性引导件36的上端。枢轴壳体30的向上运动同时使展开连杆28压靠转动限制销46，这又使展开臂16从其收藏角度位置向外转动。展开臂16的同时向上向外运动将展开臂16放置在图6中所示的释放角度位置。
一旦展开臂16处于释放角度位置，乘客可将展开臂16手动拉至要求的展开角度，其中展开角度可从释放角度变到150度，具有通过铰接组件18控制的释放角度设置(setting)。如图7所示，乘客随后将展开物体12转至展开位置便于观看。展开位置的一个示例性实施例图示于图3、4和7中，其中如上所述，机械封锁器(例如，突出部63接合切口65)锁定展开臂16。
当乘客准备收藏展开物体12时，为了从展开的抬起位置朝着收藏位置运动(和/或朝着释放角度位置运动)，乘客致动机构提起锁定臂60从而压缩弹簧64(即，降低突出部63)以脱离机械封锁器。锁定臂60的这种运动同时移动钩子62；然而，当展开臂16位于展开位置或其附近时，插销61不靠近钩子62设置，因此钩子62的这种运动不会接合或脱离插销61。
一旦机械封锁器脱离(突出部63从切口65中退出)，展开物体12的悬臂质量(以及展开臂16的质量)促使展开臂16朝向收藏位置向下转动。没有任何妨碍，这种悬臂负载可造成展开臂16朝向收藏位置的突然和/或快速运动，这会伤到乘客或者造成展开物体12的损坏。然而为了抵消悬臂负载，铰接组件18包括用来防止展开物体12跌落的摩擦止动装置82。摩擦止动装置82的一个实施例包括摩擦部分80，其被配置为压靠展开臂16的枢轴26的侧面，因此摩擦部分80提供预定扭矩。在某些实施方式中，这个预定扭矩是根据展开物体12和展开臂16的悬臂质量计算的。这种计算还包括摩擦部分80的尺寸(包括直径和表面积)和必要摩擦系数。另外，一个或多个定位螺钉90(接下来更详细地描述)的数目和尺寸影响扭矩计算。
在某些实施方式中，如图1、3和11中所示，摩擦止动装置82可如此设置以使摩擦部分80粘结到第一背板81上。如图1所示，摩擦部分80可在展开臂16的第二端24相对于转动轴线17轴向设置。摩擦止动装置82还包括一个或多个弹簧。任意类型的弹簧都可使用。如图1、3和9中所示，一个或多个弹簧的一个实施例为邻近第一背板81的贝氏弹簧垫圈83和84(即，锥形碟簧或者锥形弹簧垫圈)。一个或多个贝氏弹簧垫圈允许预加载(压缩)应用到摩擦部分80同时补偿摩擦部分80的磨损以及保持高疲劳寿命。预加载(压缩)可通过调整一个或多个定位螺钉90进行施加，其中一个或多个定位螺钉90压在第二背板85上。虽然图1图示出具有两个定位螺钉90的实施方式，任意数目的定位螺钉90均适用于用于本发明。第二背板85邻近外壳44的内表面并且邻近一个或多个贝氏弹簧垫圈设置，因此第二背板85通过一个或多个定位螺钉90压靠一个或多个贝氏弹簧垫圈。图1、3和9中图示的两个贝氏弹簧垫圈83和84图示为并联的；然而，具有可变厚度的任意数目贝氏弹簧垫圈可串联和/或并联设置以获得要求的弹簧常数K。
如图10-12所示，摩擦部分80包括大体方形的中心孔87，其包括圆角和一个或多个内表面88以便与外壳44的中心部分41(如图1和9中所示)对应。在某些实施方式中，中心孔87基本上与中心部分41的形状对应。另外，中心部分41可以是圆柱形的、三角形的、五角形的、六边形的、八角形的，或者任意适宜的形状，因此中心孔87基本上对应。摩擦部分80还包括除了一个或多个平表面86之外的圆柱形外表面。在某些实施方式中，如图12中所示，一个或多个平表面86相对于一个内表面88成角度θ设置。在某些实施方式中，角度θ大约为15度。
摩擦部分80可由包括但不限于复合材料、铝、不锈钢、聚芳基酰胺纤维、聚碳酸酯、聚丙烯、其他金属材料、其他复合材料、塑料、热塑性塑料或者其他类似材料的材料制成。在某些实施方式中，摩擦部分80包括模铸摩擦制品。
第一背板81和第二背板85可由包括但不限于不锈钢、铝、聚芳基酰胺纤维、聚碳酸酯、聚丙烯、其他金属材料、其他复合材料、塑料、热塑性塑料或者其他类似材料的材料制成。
在用户致动用于脱离机械封锁器的机构之后，铰接组件18悬挂展开物体12(例如使用摩擦部分80)，因此当乘客准备收藏展开物体12时，乘客可朝向收藏位置手动转动展开臂16。换句话说，铰接组件18被配置为提供足够的阻力以防止展开臂16由于展开物体12的重量转动，但是阻力又非常小，因此用户可以轻易地转动展开臂16来克服该阻力。
虽然图1和3图示出具有摩擦部分80的组件，摩擦部分具有圆柱形外表面和近似方形的中心孔，摩擦部分的实施方式不限于此。例如，如图13和14所示，在某些实施方式中，摩擦部分800包括一个或多个平的外表面806和具有一个或多个内表面808的近似圆形的中心孔807。在某些实施方式中，如图14中所示，摩擦部分800粘结到第一背板801上。如图14所示，在某些实施方式中，第一背板801为带有倒角的矩形或者方形板。
摩擦部分800可由包括但不限于复合材料、铝、不锈钢、聚芳基酰胺纤维、聚碳酸酯、聚丙烯、其他金属材料、其他复合材料、塑料、热塑性塑料或者其他类似材料的材料制成。在某些实施方式中，摩擦部分800包括模铸摩擦制品。
在附图中所示或者如上所述的部件的不同排列以及未示出或者描述的部件和步骤都是可能的。类似地，某些特征以及子组合是有用的并且可与其他特征以及子组合无关地使用。本发明的实施方式已经出于示例但非限制的目的进行了描述，但是替换实施方式对本专利的读者来说是显而易见的。因此，本发明未限于如上所示或者如附图中所示的实施方式，并且在不脱离如下权利要求范围的情况下获得各种实施方式和改进。

Claims (20)

1.一种展开设备，包括：
展开物体；
具有与展开物体相连的第一端以及具有枢轴的第二端的展开臂；以及
可转动地附接到展开臂的枢轴上的铰接组件，该铰接组件包括外壳以及置于该外壳内的摩擦止动装置，摩擦止动装置包括摩擦部分，摩擦部分被构造成压靠展开臂的枢轴的侧表面使得摩擦部分提供预定扭矩。
2.如权利要求1所述的展开设备，其中，预定扭矩基于保持展开臂的展开角使得展开物体保持在抬起的展开位置计算。
3.如权利要求1所述的展开设备，其中，摩擦部分在展开臂的第二端相对于转动轴线轴向设置。
4.如权利要求1所述的展开设备，其中，摩擦止动装置进一步包括粘结到摩擦部分上的第一背板。
5.如权利要求1所述的展开设备，其中，摩擦止动装置进一步包括一个或多个贝氏弹簧垫圈，其能够保持摩擦部分上的压缩负载。
6.如权利要求1所述的展开设备，其中，铰接组件进一步包括一个或多个定位螺钉，其能够改变摩擦部分上的压缩负载。
7.如权利要求1所述的展开设备，其中，展开物体选自由显示监视器、托盘桌和鸡尾酒桌组成的组。
8.如权利要求1所述的展开设备，其中，铰接组件进一步包括展开臂固定架，展开臂固定架包括至少两个导轨，其与外壳表面上的多个线性轴承滑动接合。
9.如权利要求8所述的展开设备，其中，铰接组件进一步包括气体弹簧，其在一端联接到外壳上而在相对端联接到展开臂固定架上。
10.如权利要求1所述的展开设备，其中，摩擦部分包括居中设置的大体方形的孔。
11.如权利要求1所述的展开设备，其中，摩擦部分包括除了一个或多个平表面之外的圆柱形外表面。
12.如权利要求1所述的展开设备，其中，铰接组件进一步包括机械封锁器，其能够将展开物体保持在展开位置。
13.如权利要求12所述的展开设备，其中，机械封锁器包括能够与切口接合的突出部。
14.一种展开设备，包括：
展开物体；
具有与展开物体相连的第一端的展开臂；以及
转动附接到展开臂的第二端上的铰接组件，该铰接组件包括：
外壳；
置于外壳内的摩擦止动装置，该摩擦止动装置包括在展开臂的第二端相对于转动轴线轴向设置的摩擦部分；
粘结到摩擦部分上的第一背板；
邻近第一背板设置并能够保持摩擦部分上的压缩负载的一个或多个贝氏弹簧垫圈；
邻近一个或多个贝氏弹簧垫圈设置的第二背板；以及
能够压靠第二背板以改变摩擦部分上的压缩负载的一个或多个定位螺钉，
其中摩擦部分能够压靠展开臂的第二端的侧表面，因此摩擦部分提供预定扭矩。
15.一种乘客座椅，包括：
展开设备，展开设备包括：
展开物体；
具有与展开物体相连的第一端以及具有枢轴的第二端的展开臂；以及
转动附接到展开臂的枢轴上的铰接组件，该铰接组件包括外壳以及置于该外壳内的摩擦止动装置，摩擦止动装置包括摩擦部分，其能够压靠展开臂的枢轴的侧表面因此摩擦部分提供预定扭矩。
16.如权利要求15所述的乘客座椅，其中，预定扭矩基于保持展开臂的展开角使得展开物体保持在抬起的展开位置计算。
17.如权利要求15所述的乘客座椅，其中，摩擦部分在展开臂的第二端相对于转动轴线轴向设置。
18.如权利要求15所述的乘客座椅，其中，摩擦止动装置进一步包括粘结到摩擦部分上的第一背板。
19.如权利要求15所述的乘客座椅，其中，摩擦止动装置进一步包括一个或多个贝氏弹簧垫圈，其能够保持摩擦部分上的压缩负载。
20.如权利要求15所述的乘客座椅，其中，铰接组件进一步包括一个或多个定位螺钉，其能够改变摩擦部分上的压缩负载。
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